Rok bez léta - největší klimatická anomálie v novověku

V minulém článku jsem poukázal na to, že na konci osmnáctého století bývalo klima v Evropě a Severní Americe dosti drsné. Podle některých historiků hladomor, který vznikl ve Francii po erupci sopky Laki (1783), dokonce vedl k nastartování Francouzské revoluce.

Situace se ovšem nelepšila ani v následujících letech, neboť sluneční aktivita byla mezi léty 1790 - 1830 byla na velmi nízké úrovni - klimatologové toto období nazývají Daltonovým minimem. Navíc v tomto období docházelo poměrně často k velkým sopečným erupcím, např.:

• 1812 - La Soufrière (ostrov  Svatého Vincenta),
• 1812 - Awu (Sangihe, Indonesia),
• 1813 - Suwanose-Jima (Rjúkú, Japonsko),
• 1814 - Mayon (Filipíny, aktivní i v tomto roce)
  

Nicméně všechny tyto uvedené erupce byly zastíněny explozí sopky Tambora, která se nachází na Indonéském ostrově Sumbawa (viz následující mapka).


View Larger Map

K erupci Tambory, která zásadně ovlivnila budoucí klima, došlo po mnoha stoletích klidu 5.4.1815. Tato erupce trvající několik dní byla mimořádně silná.

Tambora patří podobně jako italská Etna, do kategorie stratovulkánů, tedy sopek mající vysoký štíhlý kužel s vrcholovým kráterem. Vrcholovou část tvoří kráter o průměru 7km jehož nejvyšší část se nachází v nadmořské výšce 2 850 m.

Před výbuchem se sopka tyčila do výše asi 4300 m. Výbuch ze dne 10.4.1815 je považován za největší sopečnou erupci v moderních dějinách.  Svoji explozivní silou překonal nejméně 4 krát i výbuch mnohem známější sopky Krakatau z roku 1883.

Důvodem, proč je exploze sopky Krakatoa mnohem známější než exploze Tambory je skutečnost, že tehdy už existoval telegraf a zpráva o erupci se mohla bleskově rozšířit do celého světa.

Výbuch tehdy vyvrhl asi 150 km³ sopečných hornin. Komín tvořený sopečnými plyny dosáhl až do výšky 43 km. Exploze byla slyšet na neuvěřitelnou vzdálenost 2600 km. Oblast zasažená sopečným popelem měla poloměr kolem 1300 km, přičemž v okruhu 80 km údajně zahynulo vše živé.

Nejbližší okolí sopky na ostrově Sumbawa bylo silně zasaženo především lávou a tzv. pyroklastickými proudy, které si vyžádaly kolem 11000 obětí, dalších 60000 obyvatel indonéských ostrovů zemřelo na následný hladomor a epidemie.

Vliv erupce se neomezil pouze na nejbližší Indonéské ostrovy, ale ovlivnil značnou část planety. Během exploze se totiž uvolnilo do vyšších vrstev atmosféry velké množství sopečného popela a plynů.

Po několika týdnech sice spadly hrubé částice sopečného popela na zem, ale nejjemnější částice vydržely ve výšce 10-30 km i několik let a byly podélnými atmosférickými prouděními rozptýleny po celé zeměkouli.

V následujícím roce, 1816, došlo k poklesu globálních teplot o asi 0,4 až 0,7 °C.  Nastanuvší globální klimatická anomálie, která bývá označována jako Rok bez léta, postihla celou severní polokouli. Na mnoha místech prakticky nebyla žádná úroda obilí.

Typické letní a pozdně jarní teploty dosahují ve východních oblastech USA a Kanady kolem 20 - 25 °C, zřídka kdy klesnou pod 5°C. Sníh je extrémní rarita.

V květnu 1816 nicméně mráz zničil veškerou zasetou úrodu. V červnu se pak dokonce objevily i sněhové bouře a v oblastech kolem Quebecu napadlo kolem 30 cm sněhu a způsobily tak další ztráty na zasetém obilí. Krajina v té době byla běžně pokrytá bílým sněhovým popraškem.

V červenci a srpnu se pak objevil na mnoha řekách a jezerech led. Začali se objevovat neuvěřitelně rychlé teplotní změny - od nadprůměrných 35 °C až k téměř mrazivým teplotám během několika málo hodin. Celé východní pobřeží Severní Ameriky bylo postiženo neúrodou obilnin.

Zejména důležitou plodinou byl oves, jehož cena prudce narostla z $3,4 / m³ na $26 / m³, což způsobilo velkou krizi v dopravě, neboť oves sloužil jako základní krmivo pro koně.

Klimatická anomálie se samozřejmě projevila i v Asii. V Číně mrazy a katastrofální povodně těžce poničily rýžová pole, stromy a další zemědělské plodiny. Opožděný monzun v Indii pak způsobil intenzivní přívalové deště, které zrychlily šíření v Indii a ve východní Evropě.

Rok 1816 byl druhým nejchladnějším rokem na severní polokouli od roku 1400. Chladnějším byl pouze rok 1601, který následoval po erupci peruánské sopky Huaynaputina z roku 1600. Druhá dekáda 19. století je pak podle záznamů z ledovcových jader nejchladnější dekádou vůbec. Letní teploty byly běžně o půl stupně chladnější než předchozí dlouhodobý průměr.

Problémy se zásobováním obyvatelstva potravinami se týkaly skoro všech vyspělých zemí světa včetně Velké Británie, Irska, Německa a Švýcarska. Celkově na následky klimatické anomálie zemřelo v Evropě asi 200 000 lidí.

Významné sopečné erupce

Erupce	Rok	Výška sopečného  sloupce	Ukazatel sopečné aktivity	Pokles gl. teploty (°C)	Počet mrtvých
Vesuv	79	30	5	?	>2000
Taupo	186	51	7	?
Baekdu	969	25	6–7	?	?
Kuwae	1452	?	6	−0.5	?
Huaynaputina	1600	46	6	−0.8	≈1400
Tambora	1815	43	7	−0.5	> 71,000
Krakatoa	1883	25	6	−0.3	36,600
Katmai	1912	32	6	−0.4	2
Svatá Helena	1980	19	5	žádný	57
El Chichón	1982	32	4–5	?	> 2,000
Nevado del Ruiz	1985	27	3	žádný	23,000
Pinatubo	1991	34	6	−0.5	1202

Srovnání explozí podle VEI (Ukazatel sopečné aktivity)

Odkazy
- Mount Tambora
- Year witnout summer
- Blast from the past

Klimatické změny v novověku 1

O klimatu na naší planetě lze říci vše jen ne to, že je stabilní. Naše planeta zažila mnohokrát tak radikální změny klimatu, že následně došlo k velkým vymíráním živočišných a rostlinných druhů.

U většiny těchto katastrofických změn sice neznáme jejich přesnou příčinu, často se ale uvažuje o vlivu dopadů kosmických těles či obřích sopečných erupcích nebo o různých kombinacích těchto a dalších vlivů.
Zde je začátek mého příspěvku.
K větším či menším katastrofám docházelo vždy, ale většinou nejsou tyto události kvalitně zdokumentovány. Např. kolem roku 186 došlo k tzv. Hatepe erupci, kdy se ze třech sopečných kráterů u novozélandského jezera Taupo uvolnilo přes 120 krychlových kilometrů sopečného materiálu. Jednalo se o jednu z největších sopečných erupcí za posledních 20 000 let. ¹

Podobně není přesně jisté, kdy začala Malá doba ledová, která se projevila citelným ochlazením klimatu zejména na severní polokouli. Vědci se obecně shodnou na tom, že po teplé středověké periodě, která skončila přibližně ve 14. století, zde bylo několik období s nízkou sluneční aktivitou, kdy úplně nebo téměř vymizely sluneční skvrny:

Minimum	Začátek	Konec
Wolfovo minimum	1280	1350
Spörerovo Minimum	1460	1550
Maunderovo Minimum	1645	1715
Daltonovo Minimum	1790	1820

Přesný vliv sluneční aktivity na klima není znám. Možných vlivů je více. Pravděpodobně sluneční aktivita ovlivňuje velikost magnetických polí Slunce a Země. Proměnlivost v těchto polích se pak projevuje ve změnách množství dopadajícího kosmického záření, které má zřejmě vliv na vznik oblačnosti na Zemi.

Je známo několik příkladů, kdy v období nízké sluneční aktivity došlo k sopečné erupci. Už tak citelné ochlazení se zesílilo a ještě se k tomu přidaly další následky.

V roce 1600 explodovala peruánská sopka Huaynaputina (VEI 6). Následkem této sopečné exploze bylo globální ochlazení severní polokoule ve výši 0,6 °C, které mělo za následek hladomor v Rusku.

Osudová Laki

Poměrně velmi dobře zdokumentovanou událostí je exploze sopky islandské sopky Laki z roku 1783 (8. června). Během prvních padesáti dní vyteklo ze 130 otevřených kráterů celkem asi 10 km³ lávy (asi 2,5 krát více než při erupci Etny z roku 1983) a sopečný plyn vystoupal až do patnáctikilometrové výšky.

Laki explodovala vícekrát. Poslední desátá erupce skončila v říjnu 1783 a postižena byla celá Evropa, Island samozřejmě nejvíce. Během prvního roku po explozi zemřelo kolem 20 % všech tehdejších obyvatel. Těžce zasaženy byly i stavy zemědělských zvířat - zemřelo 80 % všech ovcí a 50 % skotu a krav.²

Proč tak velké následky

Sopečné plyny po explozích Laki skončily v troposféře, vrstvě atmosféry, kde se formuje oblačnost. Za normálních podmínek by atmosférické proudění zaneslo sopečné plyny k polárnímu kruhu.

Léto v roce 1783 však bylo dosti atypické. Nad severovýchodní Evropou se nacházela oblast vysokého tlaku vzduchu, která obrátila směr proudění vzduchu se sopečnými plyny a prachem na evropský kontinent, který tak byl vystaven přímým i nepřímým následkům sopečné erupce.

Exploze Laki je poměrně dobře zdokumentovaná, díky tehdy již existujícím meteorologickým společnostem vědci znají detailně postup sopečného oblaku po Evropě. Po celé Evropě se objevovaly svědectví, které popisovaly neobvyklé atmosférické jevy. Velmi často byly pozorovány mlhy s viditelností pod 2 km, nebo rudé záře na obzoru.

Mlhy byly někdy tak husté, že přes ně nepronikly žádné sluneční paprsky. Navíc často byl v mlhách cítit sirný smrad způsobený oxidem siřičitým (SO₂), který u lidí, kteří se ho hodně nadýchali způsobil jejich smrt v důsledku otoku plic. Není proto divu, že se začala šířit panika, že začíná konec světa.

Sopečný opar všude způsoboval zvýšené umírání lidí a zvířat, např. ve Velké Británii zemřelo 23000 lidí, převážně dělníků, kteří pracovali ve venkovním prostředí.

Sopečný oblak poté, co se rozšířil po Evropě (Prahu zasáhl 17.6. 1783), zasáhl Blízký východ (konec června). Na začátku července byl pozorován v centrální Asii a poté dorazil i do Severní Ameriky, kde jej pozoroval známý vědec a politik Benjamin Franklin.

Hlavní viník

Sopečné plyny a prach z erupce Laki měly velký velký vliv na klima, které se ochladila asi o 1 °C. Hlavním viníkem byl oxid siřičitý, uvolnilo se ho minimálně 122 mil tun. Když toto číslo vztáhneme k roční produkci USA, která činila v roce 1999 17115 tun, je jasné, jak obrovské množství se tohoto plynu při erupci uvolnilo.

Tento plyn se poté změnil na kyselinu sírovou a následně způsobil vznik velkého množství jemných aerosolů, které zvýšily schopnost atmosféry odrážet sluneční záření (nárůst tzv. albeda); v důsledku toho došlo k již zmíněnému ochlazení.

Velmi kruté zimy

Následující zimy byly velmi kruté. Spousta evropských řek v roce 1783 zcela zamrzla, včetně např. francouzské Seiny, která se proměnila v led po celé délce svého toku.

Následky erupce pokračovaly i následujícím roce. Dvacátého února 1784 nastala v Evropě velká obleva. Spousta evropských řek začala rychle stoupat, týkalo se to např. belgických řek Dyle a Meuse, německého Mohanu ale i naší Vltavy, která měla na některých místech průtok nad 4500 m³/s a kulminovala s výškou šest metrů nad úrovní normální hladiny. Následky byly katastrofální.

V Praze byl např. zatopen kostel Svatého Jiljí či svatého Mikuláše. Nahromaděné ledové kry a naplavené dřevo poškodily několik pilířů Karlova mostu. Kromě dalších českých a moravských řek se rozvodnil i Dunaj. Zima roku 1784 postihla i další země, např. Anglie zažila 28 dní nepřetržitého mrazu a celkem během zimy zahynulo přes 8000 lidí.

Evropské zemědělství v následujících rocích bylo poměrně silně zasaženo. Spousta veřejných komunikací nebyla kvůli obrovskému množství sněhu průjezdná, což vyústilo v problémy se zásobováním měst potravinami.

Následně vznikly lokální hladomory, které byly obzvláště silné ve Francii. Podle některých historiků dokonce tyto strastiplné události nastartovaly Velkou Francouzskou revoluci.

Erupce Laki postihla téměř celou severní polokouli. Svým rozsahem ukázala, jak velký vliv mohou mít sopky na klima a na sociální struktury naší společnosti.

Poznámky

¹ Na ukazateli sopečné explozivity (VEI) má tato erupce hodnotu 7, tedy jednalo se o mnohem větší erupci než v případě velmi známé erupce sopky Krakatoa z roku 1883, která dosáhla hodnoty 6. Nahoru

² Příčinou tak velkého vymírání byla kostní fluoróza, která vzniká  přijímáním velkého množství fluoru z potravy, který se pak ukládá do kostí a zubů. Fluor měl svůj původ z emise kyseliny flourovodíkové do atmosféry. nahoru.

Kosmické záření a klimatické změny

Rok 1912 nebyl významný jen potopením Titaniku. V tomto roce došlo k objevu do té doby neznámého fenoménu - kosmického záření. Tento objev učinil rakouský fyzik Victor Franz Hess (1883 - 1964), který byl svým objevem¹ dosti překvapen, neboť intenzita nově objeveného záření rostla s nadmořskou výškou. Jediným možným vysvětlením bylo, že záření není pozemského původu, ale pochází z vesmíru.

Další zkoumání odhalila podstatu kosmického záření - jedná se o proud vysokorychlostních energetických částic z kosmu, které dopadají do naší atmosféry. Energie tohoto záření činí až 10^20 eV (cca 16 J). Mezi nejfrekventovanější elementární částice v kosmickém záření patří protony (85 - 90 %) a jádra Hélia (9-14 %); zbytek tvoří elektrony a další částice.

Část kosmického záření pochází ze Slunce u zbylé části byl původ dlouho neznámý, proto byla v Argentině uvedena do provozu Observatoř Pierre Augera. Tato observatoř představuje mimořádný mezinárodní projekt, na kterém se podílí i Česká republika. V roce 2007 přinesl tento projekt, jehož celková cena činí 50 mil dolarů, první úspěchy. Vědci dokázali ztotožnit 27 nejvíce energických zdrojů kosmického záření s jádry aktivních galaxií, kde se nachází obří černé díry.

Už delší dobu je známo, že v centrech velkých galaxií se často nacházejí supermasivní černé díry o hmotnosti miliónů Sluncí. Tyto objekty nutí hmotu než skončí definitivně v černé díře obíhat v tzv. akrečním disku, čímž se hmota prudce zahřívá a září prakticky na všech vlnových délkách. Obří magnetické pole černé díry pak dokáže urychlit nabité částice na rychlost blízkou rychlosti světla. Tyto částice pak na Zemi detekujeme jako kosmické záření.

O tom, že sluneční činnost ovlivňuje pozemský klimatický sytém většina vědců nepochybuje. Výsledky z laboratoře Pierra Augera pomohli vědcům v řešení otázky možného vlivu kosmických paprsků na pozemské klima. V roce 2007 publikoval dánský fyzik Henrik Svensmark knihu The Chilling Stars: A New Theory of Climate Change, která v dnešní době, kdy media a politici masivně prosazují jeden vyhraněný pohled na klimatické změny, působí poněkud jako kacířské dílo. Svensmark se zabýval vlivem kosmického záření na pozemské klima - ve svých pracích tvrdí, že příliv kosmického záření do zemské atmosféry má zásadní vliv na výskyt oblačnosti, přičemž tok tohoto záření kolísá v rytmu kolísání sluneční činnosti.

Svensmark již dokázal proti sobě poštvat alarmisty. Není divu, neboť tento dánský fyzik ve svých studiích vyvrací dominantní vliv oxidu uhličitého na klima. Je jasné, že oblačnost má zásadní vliv na pozemské klima. Svensmark ve svých studiích experimentálně doložil, že kosmické záření pravděpodobně zásadním způsobem ovlivňuje tvorbu mraků. Tím, jak dopadající částice kosmického záření reagují s atmosférou Země, vznikají ionty a volné elektrony, které se podílejí na shlukování molekul kyseliny sírové a vody (tzv. kondenzační jádra ), z nichž se postupně rodí mraky.

Během posledního století významně narostlo magnetické pole Země, které funguje jako přirozený štít proti kosmickému záření. Tím pádem atmosféra Země přichází do kontaktu s menší dávkou kosmického záření a vzniká tím menší množství mraků, a tak zřejmě dochází k oteplování.

Samozřejmě, že řada vědců, kteří jsou spojeni s Mezinárodním panelem pro změnu klimatu (IPCC), Svensmarkovu teorii odmítla. Proto vědci připravují velký experiment s názvem CLOUD, který má simulovat vliv kosmického záření na zemskou atmosféru. To by mělo prokázat, zda je Svensmarkova teorie pravdivá či nikoliv.

Zdroje a další informace
cs.wikipedia.org, en.wikipedia.org, www.osel.cz,

---

1. Objev byl učiněn během letu balonem, který začal v Ústí nad Labem a dosáhl do výšky 5 km. Za svůj objev dostal Hess v roce 1936 Nobelovu cenu. Nahoru .

Greased Lightbox

→←+-↻

Nahrávám obrázek

Klikněte kamkoliv pro zrušení

Obrázek není dostupný

Greased Lightbox

→←+-↻

Nahrávám obrázek

Klikněte kamkoliv pro zrušení

Obrázek není dostupný

Rok 2008 a hurikány

Letošní hurikánová sezóna v Atlantiku byla poměrně silná. Začala oficiálně 1. 6. a skončila 30. 11, celkem zabila 935 lidí a způsobila škodu kolem 44 mld USD. Tato sezóna byla v mnoha ohledech výjimečná, jak svojí napáchanou škodou, tak i faktem, že je to jediná sezóna, kdy v každém měsíci od Června do Listopadu se vytvořil hurikán.

Pár faktů:

• ♦ Nejsilnější bouře: Ike (4° Saffir-Simpsonovy stupnice, zasáhl Haiti, Cubu, Floridu a Texas; 164 mrtvých),
• ♦ Nejvíce mrtvých: Hanna (1°, převážně Haiti, 537 mrtvých),
• ♦ První pojmenovaná tropická bouře: Arthur (vznikla 30. Května, zasáhla Belize a poloostrov Yucatán, 9 mrtvých).
• ♦ Celkový počet tropických bouří a hurikánů¹: 16, resp. 8 (další čísla, viz graf na konci článku).
  

Současná hurikánová sezóna byla tedy velmi bohatá na tropické bouře, ale ne tak jako ta z roku 2005, kdy se jich vytvořilo 28. Spousta lidí to tehdy označovala jako jasný důkaz existence globálního oteplování. Americký tým vědců z Georgia Institute of Technology publikoval studii, která dokazovala, že počet nejsilnějších hurikánů se od roku 1970 zdvojnásobil.

Jenomže se později ukázalo, že tato studie je založena na chybných vědeckých metodách, protože pro měření intenzity zkoumaných bouří použili různá srovnávací měřítka. Další studie ukázaly, že vliv klimatických změn na tropické bouře je poměrně komplikovaný.

Jako celé pozemské klima, tak i počet a intenzita hurikánů v čase vykazuje mimořádnou variabilitu. Sedmdesátá a osmdesátá léta dvacátého století byla z hlediska počtu tropických bouří poměrně klidná.

Podle švédského klimatologa Nyberga je proto nárůst počtu a intenzity hurikánů, který sledujeme v posledních několika letech, jen návratem k normálu.Metodika měření intenzity hurikánů v minulosti byla mnohem méně přesná než ta dnešní, je proto velmi možné, že současný pozorovaný nárůst intenzity tropických bouří nastal i v minulosti.²

V nedávné historii naší planety docházelo dokonce k vrcholům hurikánové aktivity dokonce i v obdobích, kdy byly teploty moří nižší než dnes. Je proto zřejmé, že vliv klimatických změn na aktivitu a intenzitu hurikánů bude mnohem složitější než jsme si mysleli.

Američtí vědci důkladně prozkoumali údaje z infračervených kamer, které nasbíraly družice mezi léty 1981 - 2006. Na základě získaných teplot z různých míst hurikánů dokázali odvodit rychlosti větru v zkoumaných hurikánech.

Pomocí těchto údajů zjistili, že slabší tropické bouře se příliš nemění, ale ty nejsilnější jsou ještě silnější. Zajímavé rovněž je, že tato zjištění platí pouze Atlantik a Indický oceán. Vliv globálního oteplování je tedy poněkud menší, než si někteří lidé mysleli.

Ano, tropické vody, které sytí cyklony, se od roku 1981 oteplily o 0,33 stupně Celsia, nicméně na tropické bouře má vliv i další faktory, například místo jejich vzniku, jak blízko jsou zemi, projevy klimatického jevu El Niño, a především sluneční aktivita.

Intenzitu hurikánů navíc brzdí i oteplením vody zesílené proudění vzduchu nad hladinou. Tyto faktory dokážou překonat jenom ty nejsilnější bouře, proto se negativně vliv globálního oteplování projeví pouze u těch nejsilnějších bouří.

Klimatické modely pracují poměrně dobře v globálním měřítku, bohužel ale příliš dobře nedokáží předpovídat chování klimatického systému v rozměrově malé oblasti, jako je např. Karibik. Proto vytváření předpovědí pro budoucí hurikánové sezóny je zatím značně nepřesné.

Příkladem budiž předpovědi pro rok 2006, kdy vzniklo pouze 10 tropických bouří, což je o 2 méně než je dlouhodobý průměr. V roce 2006 vzniklo mnohem méně tropických bouří než v roce 2005 a nenaplnily se tak černé předpovědi, že s globálním oteplováním bude každým rokem přibývat i počet hurikánů.

Zdroje a další informace
osel.cz, ekolist.cz, sciencedaily.com, wikipedia.org, time.com, Sluneční skvrny a změna klimatu, Klimatický jev El-Nino (prezentace).

---

1. Dlouhodobý normál je 9-12 tropických bouří (se jménem), 5-7 hurikánů a 1-3 velmi silných hurikánů. Nahoru
   
2. Na to lze usoudit i po procházení článků o starších hurikánových sezónách, např. z roku 1965 na wikipedii. Nahoru
   

Sopky a jejich vliv na klima

Mezi déletrvající kauzy, které přitahují pozornost médií jistě patří tzv. globální oteplování, či klimatické změny, chcete-li. Nejčastěji popisovaným viníkem je lidmi produkovaný oxid uhličitý.

Ano, lidská činnost ho skutečně vytváří v nemalém množství a skutečně má vliv na klima, ale je jeho vliv skutečně tak velký, když jeho současné zastoupení v atmosféře je kolem 385 ppm (0,0385%)?

Media vůbec neinformují o ostatních skleníkových plynech, jako např. N₂0, methan, ozón, či vodní pára. Právě vodní pára je vůbec nejúčinnější skleníkový plyn, který má spoustu přirozených zdrojů...

Mezi velmi důležitý faktor ovlivňující zemské klima patří sopečná činnost. Při sopečných erupcích se do atmosféry dostává obrovské množství sopečného popílku, prachu, oxidů uhlíku, síry a dalších plynu. Sopky ovlivňují klima mnoho způsoby, některé mají ochlazovací (saze, popílek) , jiné naopak otepovací efekt (metan, CO₂).

Mezi největší sopečné výbuchy ve dvacátém století patří výbuchy sopek Svatá Helena (1980) a Pinatubo (1991). Oba tyto výbuchy měli vliv na klima.

Při výbuchu Svaté Heleny (1980) přišel vulkán celkem o 2,8 miliardy m3 materiálu.Za jediný den sopka do atmosféry vychrlila 520 miliónů tun popílku, což znamená, že erupce do atmosféry uvolnila mnohonásobně větší množství skleníkových plynů než vyprodukovalo lidstvo svojí činností za celou dobu své existence!

Ani sopka Pinatubo se nenechala zahanbit a v 14.6.1991, kdy došlo k největší erupci a popílek se dostal až do výše 21 km. Uvolnilo se 10 kubických kilometrů popílku, který se v oblasti rovníku roztáhl kolem celé Zeměkoule.

Nové výzkumy potvrdily vliv sopečného popílku a aerosolů na vznik oblačnosti, která odráží zpět sluneční záření. Objevily ale i zatím neznámý vliv látek ze sopečných erupcí na mokřadní ekosystémy. V období, kdy nejsou časté sopečné erupce, v mokřadních ekosystémech převažují bakterie produkující metan.

Po velkých sopečných erupcích může docházet k tomu, že sopečný popílek obsahující síru naruší rovnováhu bakteriálních společenstev ve prospěch bakterií, které konzumují sulfáty a sníží se tak velikost populace bakterií produkující metan, což vede k ochlazovacímu efektu. Tento vliv sopečných erupcí byl prokázán na základě výzkumu erupce islandské sopky Laki (1783), které takto ovlivnily mokřady ve Skandinávii a na Sibiři.

Sopečná činnost nemusela mít vždy jen fatální následky. Někteří vědci (Paul Hoffman, Sturgis Hooper) přisuzují sopečné činnosti roli jakéhosi záchrance klimatu. Tito vědci přišli s velmi zajímavou (ale i pro některé další vědce kontroverzní) domněnkou o tom, že v minulosti Země se vyskytla alespoň jedna epizoda globálního zalednění vinou sníženého obsahu CO₂ v zemské atmosféře a následného poklesu skleníkového efektu.

Taková epizoda se měla údajně odehrát již před 2,35 miliardy let a pak ještě mnohokrát až do pozdního prekambria před 590 miliony lety. Oceány tak zamrzly až do hloubky 1 km a ze Země se stala doslova sněhová koule s nepochybně ničivými následky pro život; všechno s výjimkou baktérií nutně vyhynulo.

Až po skončení poslední epizody nastal přibližně před 565 miliony let známý bouřlivý rozvoj života v kambriu. Země se však z toho pokaždé vzpamatovala zásluhou dodávky oxidu uhličitého při zvýšené vulkanické činnosti.

Rozmístění aktivních sopek

Zdroje a další informace
spacedaily.com, cs. wikipedia.org (1,2,3), osel.cz.

Čeští vědci prokázali vliv slunce na zimní počasí

Není pochyb o tom, že se globální oteplování v poslední době stalo velkým politickým tématem, které vědce rozděluje vědce na dvě hlavní skupiny. První skupina hlásá, že za vše může lidmi produkovaný oxid uhličitý, kdežto ta druhá si tím není tak úplně jistá a připouští i jiné příčiny klimatických změn.

Jistě vypouštět nadmíru do atmosféry průmyslové plyny není správné, už jen kvůli tomu, že to má vliv na kvalitu lidského zdraví, ale to ještě neznamená, že lidská činnost je stoprocentním viníkem klimatických změn. Země je především planeta, a jako taková je ovlivňována obrovským množstvím kosmických vlivů.

Naše atmosféra získává nejvíce energie od Slunce. Sluneční činnost vykazuje několik cyklů, nejznámější je cyklus o délce 11 let, kdy se mění počet skvrn na slunečním povrchu. V době minima cyklu nepozorujeme na slunečním povrchu téměř žádné skvrny, kdežto v době maxima slunečního cyklu jich můžeme pozorovat velké množství.

Sluneční skvrny jsou sice chladnější oblasti na slunečním povrchu, ale protože se tyto skvrny vyskytují v aktivních oblastech (fakulová pole - ta jsou naopak výrazně teplejší než okolí), vydává Slunce v období, kdy má hodně skvrn více energie, než když jich má málo.

Je sice pravda, že Slunce v období svého maxima vyzařuje v optické části pouze o 0,1 % více energie než v minimu, ale v ultrafialové oblasti činí tento rozdíl několik procent. Proto je pravděpodobné, že vliv slunce se realizuje prostřednictvím variabilní intenzity ultrafialového záření.

Vědci z Geofyzikálního ústavu AV ČR publikovali v časopise Journal of Geophysical Research článek, který ukazuje, že sluneční činnost ovlivňuje tzv. Severoatlantickou oscilaci (NAO), která má podobně jako El Niño v Pacifiku zásadní vliv na klimatické změny v Severním Atlantiku a v Evropě. NAO je složitý klimatický jev, který je převážně spojen se změnami intenzity tlakové níže nad Islandem a tlakové výše nad Azorami.

NAO silně ovlivňuje vzdušné proudění v Evropě. Bylo prokázáno, že v zimě je NAO ovlivňována sluneční činností. V případě, kdy jsou islandská níže i azorská výše silně vyvinuty (kladná fáze NAO), nastává zesílené západní proudění, což má za následek teplé a vlhké zimní počasí.

Kladná a záporná fáze NAO













Vědci zjistili, že v obdobích zvýšené sluneční aktivity je Severoatlantická oscilace rozsáhlejší - nad Evropou je čtyřikrát víc západních větrů oproti východním, které přinášejí chladný a suchý vzduch ze Sibiře. Tedy, při silné sluneční aktivitě je vysoká pravděpodobnost, že budeme mít ve střední Evropě mírnou zimu.

Proč zrovna v zimě se projevuje vliv sluneční činnosti? Odpověď na tuto otázku není zatím přesně známa. Nabízí se vliv ultrafialového záření, které je pohlcováno ozónem ve stratosféře, tím dochází k oteplování ozónové vrstvy, která pak dále předá tuto energii do troposféry, kde tím dochází k vlivu na počasí. Vliv stratosféry na troposféru je kvůli nutné přítomnosti vzhůru se pohybujícím se tlakovým oscilacím největší právě v zimě.

Nyní se vědci asi zaměří i na otázku, zdali k podobným interakcím nedochází i v létě. Pokud ano, pak by o globálním vlivu sluneční činnosti nebylo pochyb.

Zdroje a další informace
cs.wikipedia.org, www.lidovky.cz (1,2)

Metan - skleníkový plyn, o kterém se příliš nemluví

V třicátých letech 20. století odhalili odborníci skutečnost, že plynová a naftová potrubí jsou v arktických oblastech ucpávána krystaly ledu. Vědci se začali tímto problémem zabývat a zjistili, že tyto krystaly ledu obsahují plyn. Prozkoumali strukturu a složení krystalů ledu s plynem a novou látku pojmenovali hydráty plynů (klatráty). V roce 1960 vědci zjistili, že se hydráty vyskytují i v permafrostu, trvale zmrzlé půdě v oblastech za severním polárním kruhem. Jejich nejčastější složkou byl metan, který je též známý jako bahenní plyn.

Metan je nejjednodušší uhlovodík vůbec, jeho sumární vzorec je CH₄. Molekula metanu má tvar pravidelného čtyřstěnu, v jehož těžišti je uhlíkový atom a v jehož vrcholech se nacházejí vodíkové atomy. Mezi nejdůležitější vlastnosti metanu patří výbušnost (při vyšší koncentraci) a mimořádná schopnost pohlcovat infračervené záření. Patří proto mezi důležité skleníkové plyny. V účinnosti překonává CO2, ještě účinnějším skleníkovým plynem je však vodní pára. O těchto faktech média většinou nehovoří.

V sedmdesátých letech se zjistilo, že se hydráty metanu mohou vyskytovat i na mořském dnu, především v mělkých mořích. Zdroje pro potenciální uvolnění metanu do atmosféry se tedy nacházejí na poměrně velkých oblastech.

Metan, který se hromadí v naší atmosféře, vzniká třemi různými způsoby. Tepelným rozkladem organické hmoty, syntézou anorganických sloučenin bez přispění živých tvorů a metabolickou aktivitou mikroorganismů. Každoročně ve vzduchu objeví 600 milionů tun. Což je poměrně velké množství, větší než které by se dalo vysvětlit klasickými přírodními způsoby a lidskou aktivitou (typicky při zpracování zemního plynu a v zemědělství - při pěstování rýže jsou viníkem anaerobní bakterie v zatopených rýžových polích; krávy je rovněž obsahují ve svém žaludku).

Frank Keppler, geochemik z Max Planckova ústavu pro nukleární fyziku v Heidelbergu se proto zaměřil na studium zdrojů metanu. Kromě toho, že potvrdil klasicky přijímaný předpoklad, že metan vytvářejí často anaerobní bakterie, šokoval vědeckou veřejnost. Z jeho práce vyplývá, že samotné rostliny produkují metan, a to tak, že každý gram živé rostliny vyprodukuje okolo 370 nanogramů za hodinu!

Výsledky Kepplerova týmu zapadají i do dosud nevysvětleného pozorování, které nedávno provedli kosmické družice. Satelity totiž detekovaly zvýšenou koncentraci metanu nad některými tropickými porosty. Tyto oblasti se zvýšeným výskytem metanu nejsou v období dešťů nic neobvyklého. Vysvětlovalo se to tím, že příkrov vody způsobí anaerobní prostředí a z produkce metanu se vinily bakterie. Sondy ale zřetelně prokazují výskyt metanových bublin nad pralesy i mimo období dešťů. Nové poznatky tedy zřejmě povedou k přehodnocení zdrojů produkujících metan.

Nicméně další nezávislé studie teorii Franka Kepplera nepotvrdily. Nizozemští badatelé pěstovali rostliny, jako např. bazalku či, šalvěj, v umělé atmosféře, kde byl uhlík v oxidu uhličitém tvořen výhradně izotopem uhlíku 13C. Následně pak vědci pátrali v ovzduší kolem rostlin po metanu, který by obsahoval tento izotop. Došli k závěru, že rostlinová produkce metanu je zanedbatelná.

Mezi další ožehavé otázky patří výše rizika uvolnění skleníkových plynu z trvale zmrzlé půdy, permafrostu. Uvolní se tyto plyny při rychlém oteplení Arktidy? Studie Merritta Turetskyho z Michigan State University nás může alespoň trochu uklidnit. Po prostudování rašeliništních oblastí Kanady, kde permafrost začal tát, se ukázalo, že při tání dochází k radikální změně vegetace a funkci procesů v půdě.

Výsledkem je, že plyny z rozmrzající půdy (CO2) neunikají do atmosféry, ale spíše se kumulují v živých organismech – s tím, jak půda rozmrzá, vzrůstá množství biomasy – rostlin, které oxid uhličitý akumulují do svých organismů. Pokud je skutečně CO2 největším viníkem globálního oteplování, pak můžeme být v tomto případě mírnými optimisty, protože množství zachyceného oxidu uhličitého poroste. Nicméně problémem zůstává metan, ten se podle všeho při roztátí permafrostu do atmosféry uvolní...

Média se o vlivu metanu na globální klima většinou nezmiňují. Taky proč, má spoustu přírodních příčin vzniku a další velkou příčinou je zemědělská činnost... Koncentrace atmosférického metanu v poslední době přestala narůstat. Z tvaru křivky (polovina paraboly) by možná dalo čekat, že koncentrace metanu bude klesat. Pokud by koncentrace metanu začala rychle klesat, pak by se pravděpodobně na určitou dobu globální klima citelně ochladilo, teda pokud by zrovna náhodou nevybuchla nějaká větší sopka, která by svou plynovou emisí nahradila úbytek metanu.

Časová křivka koncentrace množství atmosférického metanu

Erupce sopky Pinatubo, 2001

Zdroje a další informace
osel.cz (1,2,3,4,5), scienceworld.cz